(57)【要約】 【課題】大スパンであっても合理的なコストで独立天井を採用可能であって、むくりの設定や設備配管あるいは設備ケーブルの敷設も自在に行うことを可能にする。【解決手段】本発明に係る天井支持構造１は、上階２に設けられた床板３の下方に平行弦トラス６を、水平方向に互いに平行に連設されるように複数配置してあるとともに、該トラスの室内側に天井７を取り付けて構成してあり、平行弦トラス６は、天井７が床構造体である床板３、大梁４ａ及び小梁４ｂから構造的に分離された独立天井となるよう、それらと非接触となるように配置してあるとともに、上弦材６ａ、下弦材６ｂ、垂直材６ｃ及び斜材６ｄをそれぞれ木質系材料で構成してある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上階に設けられた床板の下方であって該床板及びそれを支持する床用横架材と非接触となるように天井用横架材を配置するとともに、該天井用横架材であってその室内側に天井を取り付け、前記天井用横架材を木質系材料からなるトラスで構成したことを特徴とする木造建築物における天井支持構造。
【請求項２】
前記トラスを、水平方向に互いに平行に連設されてなる複数のトラスで構成するとともに、該各トラスを構成する上弦材をつなぎ材を介して相互に連結した請求項１記載の木造建築物における天井支持構造。
【請求項３】
前記トラスを構成する下弦材を、その設置高さがスパンに沿って変化するように構成し、該下弦材に前記天井を取り付けた請求項１記載の木造建築物における天井支持構造。
【請求項４】
前記下弦材をその設置高さがスパン端部よりもスパン中央で高くなるように形成した請求項３記載の木造建築物における天井支持構造。
【請求項５】
前記トラスの端部が落とし込まれるようにコの字状断面に形成された受け部を備え該受け部の内面に防振ゴムが設けられた梁受で前記トラスの端部を支持するように構成した請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の木造建築物における天井支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として大規模木造建築物に採用される天井支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
木造建築物は、住宅をはじめ、様々な用途の建物に古くから採用されてきたが、最近では、大断面集成材を主要構造部材として用いることにより、高さ１３ｍを超える大規模建築物も構築されるようになってきた。
【０００３】
このような大規模木造建築物は、耐火性能に関する基準の制定とも相俟って、その用途は、体育館や武道場といった比較的耐火性能が要求されない用途から、事務所や学校あるいは保養施設などの用途にも需要が拡がりつつある。
【０００４】
大規模木造建築物を事務所や学校あるいは保養施設に適用する場合、それらの用途の性格上、耐火性能に加えて適切な遮音性能が求められるため、一般木造と同様の床衝撃音対策が有効かどうかも含めて、上階からの遮音対策が急務になってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１３９８６号公報
【特許文献２】特開平７−３４５９２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】社団法人日本ツーバイフォー建築協会、[平成２３年１１月２５日検索]、インターネット＜URL :http://www.2x4assoc.or.jp/quality/livability/livability01.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般木造における遮音対策としては、天井懐にグラスウール等の吸音材を配置するほか、天井を床梁や床根太といった上階の床構造部材から直接吊持するのではなく、床構造部材とは別の構造部材で支持するいわゆる独立天井が有効であり、かかる独立天井によれば、床衝撃音をはじめとした上階発生音に対する遮音性能を向上させることが可能となる。
【０００８】
独立天井は、例えば対向する外壁間に吊木受けや天井根太を架け渡した上、吊木を介して吊木受けに天井を取り付けて構成され（特許文献２）、あるいは天井根太の下面に当接された状態で該天井根太に天井を取り付けて構成される（非特許文献１）。
【０００９】
しかしながら、大規模木造建築物の場合、８ｍ程度あるいはそれを超えるような大スパンの建築物が多くなるため、荷重支持あるいは撓み抑制等の観点から、天井根太として鋼製の梁材が要求されるなど、独立天井のための建築コストが高くなり、結果として独立天井の採用を断念せざるを得ないという問題を生じていた。
【００１０】
また、自重による天井の垂れ下がりを防止し、あるいは室内から天井を見たときの視覚的な安定を図るべく、高さがその周囲よりも中央で若干高くなるように、天井にむくりを設けることがあるが、スパンが大きくなると、天井根太によるむくりの設定が難しくなる。
【００１１】
さらに、本来的に梁成が大きくならざるを得ない床梁に加えて、同様に梁成が大きい天井根太が天井懐に配置されることにより、設備用の配管やケーブルの敷設が困難になるという問題も生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、大スパンであっても合理的なコストで独立天井を採用可能であって、むくりの設定や設備配管あるいは設備ケーブルの敷設も自在に行うことが可能な木造建築物における天井支持構造を提供することを目的とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る木造建築物における天井支持構造は請求項１に記載したように、上階に設けられた床板の下方であって該床板及びそれを支持する床用横架材と非接触となるように天井用横架材を配置するとともに、該天井用横架材であってその室内側に天井を取り付け、前記天井用横架材を木質系材料からなるトラスで構成したものである。
【００１４】
また、本発明に係る木造建築物における天井支持構造は、前記トラスを、水平方向に互いに平行に連設されてなる複数のトラスで構成するとともに、該各トラスを構成する上弦材をつなぎ材を介して相互に連結したものである。
【００１５】
また、本発明に係る木造建築物における天井支持構造は、前記トラスを構成する下弦材を、その設置高さがスパンに沿って変化するように構成し、該下弦材に前記天井を取り付けたものである。
【００１６】
また、本発明に係る木造建築物における天井支持構造は、前記下弦材をその設置高さがスパン端部よりもスパン中央で高くなるように形成したものである。
【００１７】
また、本発明に係る木造建築物における天井支持構造は、前記トラスの端部が落とし込まれるようにコの字状断面に形成された受け部を備え該受け部の内面に防振ゴムが設けられた梁受で前記トラスの端部を支持するように構成したものである。
【００１８】
独立天井は、一般木造の分野では既に施工実績が多数存在し、その採用によって上階床の衝撃音を緩和できることがわかっているが、８ｍ程度あるいはそれを超えるような大スパンの大規模木造建築物では、体育館をはじめ、上階の発生音をそもそも考慮する必要がない用途の建築物に施工実績があるのみで、図書館、保養施設、学校、事務所、住宅といった遮音性能が要求される用途の建築物には施工実績がほとんどない。
【００１９】
本出願人は、一般木造と同様に独立天井を採用することで大規模木造建築物における室内の遮音性能を高めることができないかに着眼して研究開発を進めたが、８ｍ程度あるいはそれを超えるような大スパンの場合、天井を支えるために吊木受けを鋼製としなおかつ剛性を確保するために梁成を大きくする必要があるところ、このような吊木受けでは自重が大きくなって施工時の作業性が低下するとともに、設備配管あるいは設備ケーブルを敷設するためには、吊木受けのウェブに貫通孔を設ける必要が生じ、施工性がさらに低下する。さらには、むくりを考慮した吊木受けを製作しようとするとコスト面の負担がさらに大きくなる。
【００２０】
本発明に係る木造建築物における天井支持構造はかかる点に鑑みてなされたものであって、上階に設けられた床板の下方であって該床板及びそれを支持する床用横架材と非接触となるように天井用横架材を配置するとともに、該天井用横架材であってその室内側に天井を取り付け、前記天井用横架材を木質系材料からなるトラスで構成したものである。
【００２１】
このようにすると、天井を取り付けるための天井用横架材が、上階の床板及びそれを支持する床用横架材に非接触となるように配置されるため、該天井用横架材に取り付けられる天井は独立天井となり、床板で生じる床衝撃音をはじめとした上階での発生音が遮断されるが、天井用横架材を木質系材料からなるトラスで構成してあるため、トラス全体の梁成が大きくなったとしても、該トラスの自重による作業性の低下を懸念する必要がなくなるとともに、トラスを構成する下弦材、上弦材、垂直材、斜材といった各部材で囲まれた開口に設備配管や設備ケーブルを挿通することができるため、これらの設備配管あるいは設備ケーブルを敷設する際に貫通孔を設けるなどの現場対応が不要になる。
【００２２】
床用横架材には床梁や床根太が包摂される。
【００２３】
本発明のトラスは、任意の構造形式、例えば平行弦トラスを採用することが可能であるが、天井を独立天井として支持するための横架材として機能するものであるため、屋根荷重を支持する屋根トラスや小屋組トラス、あるいは床荷重を支持する床トラスは本発明のトラスには包摂されない。
【００２４】
一方、本発明のトラスは、床板を支持するものではないため、必ずしも上弦材をその設置高さがスパンに沿って均一になるように形成する必要はなく、天井懐の高さ範囲で問題がないのであれば、上弦材が設置状態で非水平となるように構成されたトラスが排除されるものではない。
【００２５】
本発明におけるトラスは、上述したように独立天井を実現するために上階の床板及びそれを支持する床用横架材とは構造的に切り離されており、上弦材の高さ位置においては水平方向に変形拘束を受けない。
【００２６】
そのため、屋根トラスや小屋組トラスあるいは床トラスとは異なり、圧縮側となる上弦材の応力状態によっては、トラス全体が横座屈する懸念があるが、この場合には、トラスを、水平方向に互いに平行に連設されてなる複数のトラスで構成するとともに、該各トラスを構成する上弦材をつなぎ材を介して相互に連結するようにすればよい。
【００２７】
かかる構成によれば、横座屈防止のつなぎ材を上弦材に設けることによって、トラスと天井に挟まれた空間に余裕を持たせることが可能となり、その結果、天井の取付けや設備配管あるいは設備ケーブルの敷設を行う際の作業が容易になるという作用効果も奏する。
【００２８】
ここで、上述した天井取付け等の作業に支障がないのであれば、上弦材に加え、各トラスを構成する下弦材をつなぎ材を介して相互に連結するようにしてもかまわない。
【００２９】
加えて、下弦材のみにつなぎ材を設ける構成であっても、ある程度横座屈を防止できるのであれば、このような構成が排除されるものではなく、天井用横架材を木質系材料からなるトラスで構成したことによって、該トラスの自重による作業性の低下を懸念する必要がなくなるとともに、トラスを構成する各部材で囲まれた開口に設備配管や設備ケーブルを挿通することができる点に何ら変わりはない。
【００３０】
天井は、水平に設置される場合をはじめ、平面位置によって高さが異なるように設置される場合、例えば勾配天井とすることがあるが、この場合には、前記トラスを構成する下弦材を、その設置高さがスパンに沿って変化するように構成し、該下弦材に前記天井を取り付けて構成すればよい。
【００３１】
なお、上記構成においても、上弦材は下弦材とは関係なく任意に構成することが可能であって、下弦材と平行になるように構成し、あるいは設置状態で水平になるように構成することが可能である。
【００３２】
ここで、前記下弦材をその設置高さがスパン端部よりもスパン中央で高くなるように形成したならば、天井の高さを周縁よりも中央で若干高くすることができるので、いわゆるむくりの設定が可能となり、自重による垂れ下がりを防止し、あるいは室内から見たときの視覚的な安定を図ることができる。
【００３３】
本発明のトラスは、床板及び該床板を支持する床用横架材と非接触となるよう、換言すれば床板及び床用横架材と構造的に分離される限り、その端部を建物内のどの構造部材に接合するかは任意であって、例えば柱、胴差、壁材などに接合することができるが、前記トラスの端部が落とし込まれるようにコの字状断面に形成された受け部を備え該受け部の内面に防振ゴムが設けられた梁受で前記トラスの端部を支持するように構成したならば、トラスの振動が防振ゴムで吸収されるため、該トラスを振動源とした発生音が抑制され、上階からの遮音作用をさらに高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係る木造建築物における天井支持構造の図であり、(a)は床梁（大梁）の材軸方向から見た断面図、(b)はＡ−Ａ線方向に沿う断面図。
【図２】変形例に係る木造建築物における天井支持構造を示した断面図。
【図３】平行弦トラス６の端部における取付け状況を示した詳細図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る木造建築物における天井支持構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図１は、本実施形態に係る木造建築物における天井支持構造を示した断面図である。同図でわかるように、本実施形態に係る木造建築物における天井支持構造１は、上階２に設けられた床板３の下方に天井用横架材としての平行弦トラス６を、水平方向（同図(a)では左右方向）に互いに平行に連設されるように複数配置してあるとともに、該トラスの室内側に天井７を取り付けて構成してある。
【００３７】
平行弦トラス６は、床板３と非接触となるようにかつ床板３を支持する床用横架材としての大梁４ａ及び該大梁に直交する小梁４ｂと非接触となるように配置してあり、床構造体である床板３、大梁４ａ及び小梁４ｂから天井７を構造的に分離することで、該天井を独立天井とし、床板３での床衝撃音をはじめとした上階２での発生音を遮断できるようになっている。
【００３８】
床板３は、大梁４ａ及び小梁４ｂの上面に例えば厚さ２８ｍｍ程度の構造用合板を載置するとともに、該構造用合板にＡＬＣパネル及び石膏ボードを順次積層し、その上に束材を立設した上、パーティクルボード、合板及び仕上げ材をさらに積層して構成することができる。
【００３９】
大梁４ａは、断面が例えば２２０ｍｍ×６００ｍｍ程度の集成材を４０００ｍｍピッチで、小梁４ｂは、断面が例えば１５０ｍｍ×３５０ｍｍ程度の集成材を１０００ｍｍピッチで配置して構成することができる。
【００４０】
平行弦トラス６は図１(b)でよくわかるように、互いに平行に対向配置された上弦材６ａ及び下弦材６ｂを、２０００ｍｍピッチで配置された垂直材６ｃ及びそれらの間に逆Ｖ字状に配置された斜材６ｄ，６ｄで繰り返し連結して構成してある。
【００４１】
平行弦トラス６は、全体の梁成を例えば４００ｍｍ程度に設定するのがよい。
【００４２】
平行弦トラス６を構成する上弦材６ａ、下弦材６ｂ、垂直材６ｃ及び斜材６ｄは、それぞれ木質系材料で構成してある。木質系材料は、無垢材をはじめ、構造材として使用可能な集成材やＬＶＬから適宜選択すればよい。なお、平行弦トラス６は、柱、胴差、壁材といった構造材（図示せず）に適宜架け渡せばよい。
【００４３】
天井７は、平行弦トラス６の下弦材６ｂに取り付けられた野縁受８に取り付けられた野縁９と該野縁にその下面に当接された状態でビス止めされた石膏ボード１０とから構成してあるとともに、石膏ボード１０の天井懐側に吸音材であるグラスウール１１を敷き込んであり、天井７を独立天井としたことによる上階２からの遮音作用をさらに高めるようになっている。
【００４４】
一方、各平行弦トラス６は、大梁４ａ，４ａが架け渡された範囲ごとに、それらの上弦材６ａをつなぎ材１２を介して相互に連結してあり、該平行弦トラスの自重、天井７の自重あるいはその積載荷重による水平軸線廻りの曲げに対する横座屈を防止できるようになっている。
【００４５】
本実施形態に係る木造建築物における天井支持構造１においては、天井７を取り付けるための平行弦トラス６が、上階２の床板３とそれを支持する大梁４ａ及び小梁４ｂにそれぞれ非接触となるように該トラスを配置してある。
【００４６】
そのため、平行弦トラス６に取り付けられた天井７は独立天井となり、床板３での床衝撃音をはじめとした上階２での発生音が遮断されるが、平行弦トラス６を木質系材料で構成してあるため、全体の梁成が大きい場合であっても、全体重量は十分に抑制される。
【００４７】
また、各平行弦トラス６の上弦材６ａをつなぎ材１２を介して相互に連結してあるため、各平行弦トラス６は、それらの上縁において構面直交方向の変形が抑制される。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る木造建築物における天井支持構造１によれば、天井７を支持する天井用横架材を木質系材料からなる平行弦トラス６で構成したので、該トラスの梁成が大きい場合であっても、他の木質構造部材と同様、その重量を十分に抑制することが可能となり、Ｈ形鋼などの鋼材を用いる場合に比べ、自重による作業性の低下を懸念する必要がなくなる。
【００４９】
また、平行弦トラス６の梁成を大きくすることで水平軸線廻りの曲げ剛性を確保しやすくなるため、天井７の垂れ下がりを防止しやすくなる。
【００５０】
また、本実施形態に係る木造建築物における天井支持構造１によれば、平行弦トラス６を構成する上弦材６ａ、下弦材６ｂ、垂直材６ｃ及び斜材６ｄのうち、例えば上弦材６ａ、垂直材６ｃ及び斜材６ｄで囲まれた開口に設備配管や設備ケーブルを挿通することができるため、これらの設備配管あるいは設備ケーブルを敷設する際に貫通孔を設けるなどの現場対応が不要になる。
【００５１】
また、本実施形態に係る木造建築物における天井支持構造１によれば、各平行弦トラス６の上弦材６ａをつなぎ材１２を介して相互に連結したので、各平行弦トラス６は、それらの上縁において構面直交方向の変形が抑制される。
【００５２】
そのため、平行弦トラス６の自重、天井７の自重あるいはそれに敷き込まれたグラスウール１１による積載荷重によって平行弦トラス６の上弦材６ａに大きな圧縮力が生じた場合であっても、つなぎ材１２による構面直交方向の変形抑制により、平行弦トラス６の横座屈を未然に防止することが可能となる。
【００５３】
本実施形態では、平行弦トラス６の横座屈を防止するため、各平行弦トラス６の上弦材６ａをつなぎ材１２で相互連結するようにしたが、スパンの寸法、天井７の自重や積載荷重あるいは平行弦トラス６の梁成によっては横座屈が生じない場合もあり、この場合には、つなぎ材１２を省略してもかまわない。
【００５４】
また、本実施形態では、本発明のトラスを、互いに平行に連設された複数の平行弦トラス６で構成したが、平行弦トラス６の数は任意であって、荷重支持の点で問題がないのであれば、単体の平行弦トラス６を公知の天井根太と組み合わせるようにしてもかまわない。
【００５５】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、本発明のトラスは平行弦トラス６以外にも様々な形態のトラスを採用することが可能であり、特に、天井の形態に合わせて下弦材を構成してなるトラスを採用することができる。
【００５６】
図２は、下弦材６ｂに代えて、水平面に対し傾斜を有する天井７に沿うように斜めに配置された下弦材６ｂ′を用いたトラス６′を示したものであり、下弦材６ｂ′は、下弦材６ｂと同様、木質系材料で構成してある。
【００５７】
かかる構成においても、上述した実施形態と同様、トラス６′の自重による作業性の低下を懸念する必要がなくなるとともに、設備配管あるいは設備ケーブルの敷設にあたっても現場対応が不要になり、加えて、各トラス６′の上弦材６ａをつなぎ材１２を介して相互に連結することにより、トラス６′上縁での構面直交方向の変形が抑制されて該トラスの横座屈を未然に防止することができる点は上述した実施形態と同様である。
【００５８】
図２に示した変形例は、勾配天井を想定した変形例であるが、天井７を概ね水平に配置する場合であっても、下弦材６ｂ′をその設置高さがスパン端部よりもスパン中央で若干高くなるように形成したならば、天井７にむくりを設定する、すなわち天井の高さを周縁よりも中央で若干高くなるようにすることが可能となり、自重による垂れ下がりがさらに確実に防止されるとともに、室内から見たときの視覚的な安定を図ることも可能となる。
【００５９】
また、本実施形態は平行弦トラス６の端部での取付けについて詳細に述べなかったが、図３に示すように、断面がコの字状に形成された受け部３３と該受け部の端部から該受け部の材軸に直交する方向に延設された板状の取付部３４，３４とで構成されるとともに受け部３３のコの字状内面に防振ゴム３２が貼着されてなる梁受３１を横架材である胴差３５の側面に取り付け、該梁受の受け部３３に平行弦トラス６の端部を落とし込んで構成することができる。
【００６０】
かかる構成によれば、平行弦トラス６の振動が防振ゴム３２で吸収されるため、該平行弦トラスを振動源とした発生音が抑制されることとなり、かくして上階２からの遮音作用をさらに高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
１            木造建築物における天井支持構造
２            上階
３            床板
４ａ          大梁（床用横架材）
４ｂ          小梁（床用横架材）
６            平行弦トラス（トラス、天井用横架材）
６′          トラス（天井用横架材）
６ａ          上弦材
６ｂ、６ｂ′  下弦材
７            天井
１２            つなぎ材
【図１】
2013117138.tif 000003
【図２】
2013117138.tif 000004
【図３】
2013117138.tif 000005